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1、第一部分：电力拖动元件的相关知识 一、交流接触器 1、作用接触器是机床电气控制系统中使用量大、涉及面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护。 2、符号图 1-1 接触器结构、图形、文字符号 3、相关知识接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。1）交流接触器交流接触器线圈通以交流电，主触头接通、分断交流主电路。当交变磁通穿过铁芯时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。为减少铁损，铁芯用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振
2、动和噪声，交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的短路环。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。2）直流接触器直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。直流接触器铁芯中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热，铁芯可用整块钢制成。为保证散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。3）主要技术指标额定电压交流接触器：127、220、380、500V ；直流接触器：110、220、440V 额定电流交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、6
3、00A吸引线圈额定电压交流接触器：36、110（127） 、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V 4）选择接触器时应从其工作条件出发，主要考虑下列因素：控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载选用直流接触器。接触器的使用类别应与负载性质相一致。主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。还要注意的是接触器主触头的额定工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。对于电动机负载可按下列经验公式计算：NN CKUPI式中：IC为接触器主触点电
4、流（A） ；PN为电动机额定功率（kW） ；UN为电动机的额定电压（V） ；K为经验系数，一般取 11.4。吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压 85及以上时才能可靠地吸合。主触头和辅助触头的数量应能满足控制系统的需要。 4、检测 测线圈：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，测得表指示一定的阻值，则表明线 圈正常；测得表指示阻值为无穷大，则表明线圈内部断路；测得表指示阻值为零，则表明 线圈内部短路。 测常开触头：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常开触头两个触头， 则显示阻值为无穷大，人为让交流接触器动作，此时阻值变为零，这表明常
5、开触头正常。 测常闭触头：万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常闭触头两个触头，则 显示阻值为零，人为让交流接触器动作，此时阻值变为无穷大，这表明常闭触头正常。 二、时间继电器 1、作用 时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器，按其动作原理与构造不 同，可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等类型。机床控制线路中应用较多的 是空气阻尼式时间继电器，目前晶体管式时间继电器也获得了愈来愈广泛的应用。 2、符号图 1-2 时间继电器的图形符号3、3、相关知识分为空气阻尼式时间继电器和晶体管式时间继电器。晶体管式时间继电器具有延时范围广、体积小、精度高、调节方便及
6、寿命长等优点，所以发展快，应用广泛。选择时间继电器主要根据控制回路所需要的延时触点的延时方式、瞬时触点的数目以及使用条件来选择。4、检测 测线圈：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，测得表指示一定的阻值，则表明线 圈正常；测得表指示阻值为无穷大，则表明线圈内部断路；测得表指示阻值为零，则表明 线圈内部短路。 测瞬时动作常开触头：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常开触头两 个触头，则显示阻值为无穷大，人为让时间继电器动作，此时阻值变为零，这表明常开触 头正常。测瞬时动作常闭触头：万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常闭触头两个触头，则显
7、示阻值为零，人为让时间继电器动作，此时阻值变为无穷大，这表明常闭触头正常。 测延时动作常开触头：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常开触头 两个触头，则显示阻值为无穷大，人为让时间继电器动作，经过一段时间延时后阻值变为 零，这表明常开触头正常。测延时动作常闭触头：万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常闭触头两个触头，则显示阻值为零，人为让时间继电器动作，经过一段时间延时后阻值变为无穷大，这表明常闭触头正常。三、中间继电器1、作用中间继电器实质上是电压继电器的一种，它的触点数多（有六对或更多） ，触点电流容量大，动作灵敏。其主要用途是当其它继电器的触点
8、数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，从而起到中间转换的作用。 2、符号图 1-3 电磁式继电器的图形、文字符号 3、相关知识中间继电器主要依据被控制电路的电压等级、触点的数量、种类及容量来选用。机床上常用的中间继电器有交流中间继电器和交直流两用中间继电器。电磁式继电器的图形符号一般是相同的，如图 1-3 所示。电流继电器的文字符号为KI，线圈方格中用 I（或 I）表示过电流（或欠电流）继电器。电压继电器的文字符号为 KV，线圈方格中用 U（或 U=0）表示欠电压（或零电压）继电器。4、检测测线圈：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，测得表指示一定的阻
9、值，则表明线 圈正常；测得表指示阻值为无穷大，则表明线圈内部断路；测得表指示阻值为零，则表明 线圈内部短路。 测常开触头：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常开触头两个触头， 则显示阻值为无穷大，人为让交流接触器动作，此时阻值变为零，这表明常开触头正常。测常闭触头：万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常闭触头两个触头，则显示阻值为零，人为让交流接触器动作，此时阻值变为无穷大，这表明常闭触头正常。 四、热继电器 1、作用 热继电器是利用电流的热效应原理来保护设备，使之免受长期过载的危害，主要用于 电动机的过载保护、断相保护、三相电流不平衡运行的保护及其
10、他电气设备发热状态的控 制。 2、符号图 1-4 热继电器的图形及文字符号 3、相关知识热继电器主要由热元件、双金属片和触点三部分组成。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量使双金属片向上弯曲，经过一定时间后，弯曲位移增大，推动板将常闭触点断开。常闭触点是串接在电动机的控制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。若要使热继电器复位，则按下复位按钮即可。热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。同理，在电动机起动或短时过载时，热继电器也不会动作，这可避免电动机不必要的停车。每一种电流等级的热元件，都有一定的电流调节范
11、围，一般应调节到与电动机额定电流相等，以便更好地起到过载保护作用。它的结构和原理图如图 1-5 所示。图 1-5 热继电器的结构和原理图4、检测 测热继电器的热元件：相当一个常用触头，用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档， 测得表阻值为零，则表明正常；测得表指示阻值为无穷大，则表明线圈内部断路。 测常开触头：用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常开触头两个触头， 则显示阻值为无穷大，按一下手动复位按钮让热继电器动作，此时阻值变为零，这表明常 开触头正常。测常闭触头：万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，表刚放上常闭触头两个触头，则显示阻值为零，按一下
12、手动复位按钮让热继电器动作，此时阻值变为无穷大，这表明常闭触头正常。五、熔断器1、作用熔断器是串联连接在被保护电路中的，当电路电流超过一定值时，熔体因发热而熔断，使电路被切断，从而起到保护作用。熔体的热量与通过熔体电流的平方及持续通电时间成正比，当电路短路时，电流很大，熔体急剧升温，立即熔断，当电路中电流值等于熔体额定电流时，熔体不会熔断。所以熔断器可用于短路保护。在照明电路中，由于熔体在用电设备过载时所通过的过载电流能积累热量，当用电设备连续过载一定时间后熔体积累的热量也能使其熔断，所以熔断器也可作过载保护。2、符号 FUFU3、相关知识对熔断器的要求是：在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断
13、；在出现短路时，应立即熔断；在电流发生正常变动（如电动机起动过程）时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。对熔断器的选用主要包括类型选择和熔体额定电流的确定。选择熔断器的类型时，主要依据负载的保护特性和短路电流的大小。例如，用于保护照明和电动机的熔断器，一般是考虑它们的过载保护，这时，希望熔断器的熔化系数适当小些。所以容量较小的照明线路和电动机宜采用熔体为铅锌合金的 RC1A 系列熔断器，而大容量的照明线路和电动机，除过载保护外，还应考虑短路时分断短路电流的能力。若短路电流较小时，可采用熔体为锡质的 RCIA 系列或熔体为锌质的 RM10 系列熔断器。用于车间低压供电线路的保护熔
14、断器，一般是考虑短路时的分断能力。当短路电流较大时，宜采用具有高分断能力的 RL1 系列熔断器。当短路电流相当大时，宜采用有限流作用的 RT0 系列熔断器。熔断器的额定电压要大于或等于电路的额定电压熔断器的额定电流要依据负载情况而选择。电阻性负载或照明电路，这类负载起动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额定电流的 11.1 倍选用熔体的额定电流，进而选定熔断器的额定电流。电动机等感性负载，这类负载的起动电流为额定电流的 47 倍，一般选择熔体的额定电流为电动机额定电流的 1.52.5 倍。这样一般来说,熔断器难以起到过载保护作用,而只能用作短路保护,过载保护应用热继电器才行。对于多台电动机,
15、要求多台 IFU（1.52.5）INMAX+IN式中 IFU熔体额定电流（A）, INMAX最大一台电动机的额定电流（A）为防止发生越级熔断，上、下级（供电干、支线）熔断器间应有良好的协调配合，为此，应使上一级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下一级（供电支线）大 12 个级差。4、检测 用万用表的电阻档 R*100 或者 R*1K 档，放到熔断器的二个接线柱上，万用表显示的阻 值为零，则表明正常。六、刀开关1、作用闸刀开关是一种手动配电电器。主要用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉等。2、符号QSQS3、相关知识刀开关分为闸
16、刀开关和铁壳开关二种闸刀开关种类很多，有两极的（额定电压 250V）和三极的（额定电压 380V） ，额定电流由 10A 至 100A 不等，其中 60A 及以下的才用来控制电动机。常用的闸刀开关型号有HK1、HK2 系列。正常情况下，闸刀开关一般能接通和分断其额定电流，因此，对于普通负载可根据负载的额定电流来选择闸刀开关的额定电流。对于用闸刀开关控制电机时，考虑其起动电流可达（47）倍的额定电流，选择闸刀开关的额定电流，宜选电动机额定电流的 3 倍左右。使用闸刀开关时的注意事项将它垂直的安装在控制屏或开关扳上，不可随意搁置；进线座应在上方，接线时不能把它与出线座搞反，否则在更换熔丝时将会发生触电事故；更换熔丝必须先拉开闸刀，并换上与原用熔丝规格相同的新熔丝，同时还要防止新熔丝受到机械损伤；若胶盖和瓷底座损坏或胶盖失落，闸刀开关就不可再使用，以防止安全事故。铁壳开关也称封闭式负荷开关，与闸刀开关相比它有以下特点：1）触头设有灭弧室（罩） 、电弧不会喷出，可不必顾虑会发生相间短路事故；2）熔
